Nøgleforskellen mellem doppler-effekt i lyd og lys er deres hastighed. For dopplereffekten i lyd er observatørens og kildens hastighed i forhold til det medium, som bølgerne går igennem, vigtige, hvorimod for dopplereffekten i lys er det kun den relative forskel i hastighed mellem observatøren og kilden, der er vigtig..
Doppler-effekt eller Doppler-forskydning er ændringen i frekvensen af en bølge i forhold til en observatør, der bevæger sig i forhold til bølgekilden. Denne effekt blev opkaldt efter fysikeren Christian Doppler. Hovedårsagen til, at Doppler-effekten opstår, er emissionen af hver efterfølgende bølgetop fra en position tættere på observatøren (sammenlignet med toppen af den forrige bølge), når bølgekilden bevæger sig mod observatøren. Dette gør, at hver bølge tager lidt kortere tid at nå observatøren sammenlignet med den foregående bølge. Derfor reduceres tiden ved ankomsten af successive bølgetoppe ved observatørens ende, hvilket øger frekvensen. Dette fører til, at bølgerne slår sig sammen.
Hvad er dopplereffekt i lyd?
Doppler-effekt i lyd er ændringen i lydens frekvens, som observeres af en observatør på grund af observatørens hastighed og lydkilden, som er i forhold til det medium, som lyden passerer igennem. Lydbølger kan ikke passere gennem vakuum; lyden kræver et medium at passere igennem. Derfor påvirker hastigheden af lydbølgen gennem det medium, vi bruger (norm alt luft, der omgiver os) Doppler-effekten.
Generelt er hastigheden af lydkilden og modtageren i forhold til mediet forholdsvis lavere end hastigheden af lydbølgerne i mediet. Derfor kan vi bruge følgende ligning til beregningerne.
Hvor f er frekvensen (observeret), f0 er udsendt frekvens, c er hastigheden af bølger i mediet, vr er observatørens hastighed i forhold til mediet, og vs er lydkildens hastighed ift. mediet.
Der er flere anvendelser af lydens doppler-effekt, herunder akustisk Doppler-strømprofiler, sirene, medicinske applikationer såsom ekkokardiogrammer, Leslie-højttaler osv.
Hvad er dopplereffekt i lys?
Doppler-effekt i lys er den tilsyneladende ændring i frekvensen af lyset observeret af en observatør på grund af den relative bevægelse mellem observatøren og lyskilden. Lys er en type elektromagnetisk bølge, der ikke kræver et medium for at passere igennem. Derfor kan vi overveje, at lys passerer gennem et vakuum. For bølgerne, der passerer gennem et vakuum, afhænger Doppler-effekten kun af observatørens og lyskildens relative hastighed.
Vi kan for eksempel beskrive fænomenerne rødforskydning og blåforskydning ved hjælp af Doppler-effekten. Når man betragter synligt lys, når lyskilden bevæger sig væk fra iagttageren, forårsager det, at frekvensen modtaget af iagttageren er lavere end den frekvens, der transmitteres af lyskilden. Dette kaldes rødforskydningen. Desuden, hvis lyskilden bevæger sig mod observatøren, bliver frekvensen modtaget af observatøren større end den transmitterede frekvens. Derefter skifter lysets frekvens mod den højfrekvente ende af det synlige lysområde, hvilket fører til det blå skift.
Hvad er forskellen mellem dopplereffekt i lyd og lys?
Lydbølger forplanter sig gennem et medium, mens lys ikke kræver et medium for at passere igennem. Derfor er den vigtigste forskel mellem doppler-effekt i lyd og lys, at for doppler-effekten i lyd er observatørens og kildens hastighed i forhold til det medium, hvori bølgerne går igennem, vigtige, hvorimod for doppler-effekten i lys, kun den relative forskel i hastighed mellem observatøren og kilden er vigtig.
Nedenstående infografik viser forskellen mellem doppler-effekt i lyd og lys i tabelform.
Opsummering – Doppler-effekt i lyd vs. lys
Lydbølger forplanter sig gennem et medium, mens lys ikke kræver et medium for at passere igennem. Derfor, for dopplereffekten i lyd, er observatørens og kildens hastighed i forhold til det medium, bølgerne går igennem, vigtige, hvorimod for dopplereffekten i lys kun den relative forskel i hastighed mellem observatøren og kilde er vigtige. Dette er således den vigtigste forskel mellem doppler-effekt i lyd og lys.
